[实用新型]超声波斜探头

说明书

本实用新型提出的是超声波斜探头。包括壳体、连接线插座、楔块、晶片Ⅰ、晶片Ⅱ、晶片连接线和填充物，在壳体的一侧设有连接线插座，壳体的下部设置有楔块，在楔块上设有晶片Ⅰ，连接线插座与晶片Ⅰ通过晶片连接线连接，壳体内腔的其余空间由吸声的填充物填充；在楔块上晶片Ⅰ对称位置，设置有与晶片Ⅰ相同材质的晶片Ⅱ，晶片Ⅱ且无任何连接。楔块具有对称的倾斜面。本实用新型采用在原晶片位置的对面增加一片晶片，对圆柱形或环形被测试件进行检测时可产生一个固定位置的回波，回波具体位置为超声波束在被测试件内部传播距离的一半，回波高度可以有效表达超声波斜探头发出的超声波束在被测试件内部的衰减量。适宜作为超声波斜探头使用。

技术领域

本实用新型涉及超声波探伤技术领域使用的超声波斜探头。

背景技术

超声波探头是在超声波检测过程中发射和接收超声波的装置。探头的性能直接影响超声波的特性，影响超声波的检测性能。

在超声检测中使用的探头，是利用材料的压电效应实现电能、声能转换的换能器。探头中的关键部件是晶片，晶片是一个具有压电效应的单晶或者多晶体薄片，它的作用是将电能和声能互相转换。

超声波斜探头的工作原理如图1所示，晶片为特定厚度的压电材质，在晶片两侧施加脉冲形式的电压，由于压电效应，晶片会产生特定频率的一组震动，即产生一组特定频率多周期的超声波。超声波垂直入射于晶片和楔块接触面，在楔块与被测工件的接触面处发生折射后进入被测工件内部。超声波束在被测工件内部遇到可反射超声波的内部缺陷，则有一部分超声波原路返回至晶片，晶片受到挤压后产生电信号传送到检测设备。

使用超声波探头在外表面对圆柱形或环形被测试件进行检测时超声波束的轨迹如图2所示，超声波束的轨迹环绕圆柱形或环形外表面，晶片无法直接接收到自己发出的超声波束。

目前，超声波无损检测方式要求测试的内容包括定量超声波束在被测试件的能量衰减状态，现有的超声波斜探头在对圆柱形或环形被测试件进行检测时，无法测试被测试件的材质对超声波束的能量衰减状态。

发明内容

为了解决用超声波斜探头对圆柱形或环形被测试件进行无损检测时，能够测量被测试件对超声波斜探头发出的超声波束产生了多大的衰减问题，本实用新型提出了超声波斜探头。该斜探头通过在原晶片位置的对面增加一片晶片，在检测圆柱形或环形被测试件时可接收到自己出的超声波信号，解决超声波斜探头检测时衰减的技术问题。

本实用新型的解决技术问题所采用的方案是：

超声波斜探头包括壳体、连接线插座、楔块、晶片Ⅰ、晶片Ⅱ、晶片连接线和填充物，在壳体的一侧设有连接线插座，壳体的下部设置有楔块，在楔块上设有晶片Ⅰ，连接线插座与晶片Ⅰ通过晶片连接线连接，壳体内腔的其余空间由吸声的填充物填充；在楔块上晶片Ⅰ对称位置，设置有与晶片Ⅰ相同材质的晶片Ⅱ，晶片Ⅱ且无任何连接。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的楔块中，所述楔块具有对称的倾斜面，晶片Ⅰ与晶片Ⅱ固定于其倾斜面镜像对称位置，倾斜角为27.6～57.7°，可针对不同直径的圆柱形或环形被测工件灵活设计。

进一步地，所述晶片Ⅰ与晶片Ⅱ均为压电材质，晶片Ⅰ4的面积大于晶片Ⅱ7的面积。

进一步地，所述楔块为有机玻璃材质。

积极效果，本实用新型采用在原晶片位置的对面增加一片晶片，利用材质的压电效应实现电能、声能的转换，发射和接收特定频率的超声波，配合检测设备对被测试件内部和表面进行无损检测。配合检测设备在对圆柱形或环形被测试件可产生一个固定位置的回波，回波具体位置为超声波束在被测试件内部传播距离的一半，回波高度可以有效表达超声波斜探头发出的超声波束在被测试件内部的衰减量。而且可以通过观察是否有此固定回波，对由检测设备、超声波斜探头和被测试件构成探伤系统是否工作正常提供了依据。适宜作为超声波斜探头使用。

附图说明